10.2 电势差 基础练习卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 电势差基础练习卷通过单选、多选、解答题三层设计，实现从概念理解到综合应用的进阶巩固，适配新授课教学，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选10题）|等势面、电场线、电势差等基本概念|以概念辨析为主，如等势面性质判断，强化物质与相互作用观念| |进阶层（多选5题）|电场线与等势面关系、静电屏蔽等综合概念|增加情境复杂度，如法拉第笼应用，培养科学推理能力| |综合层（解答5题）|电势差计算、电场力做功与电势能变化综合应用|分步骤设问，如匀强电场多过程问题，提升问题解决能力|

电势差基础练习卷 一、单选题 1．下列关于等势面的说法中，正确的是（     ） A．同一电场中的两个等势面可能相交 B．等势面与电场线一定垂直，电场线由低电势指向高电势 C．电荷在等势面上移动时，电场力不做功 D．匀强电场中的等势面是一系列不平行的平面 【答案】C 【详解】A．等势面是电势相等的点构成的面，同一电场中不同等势面若相交，则交点处将同时具有两个不同电势，这与电势的唯一性矛盾，故A错误； B．等势面与电场线一定垂直，但沿电场线方向电势降低，所以电场线由高电势指向低电势，故B错误； C．电荷在等势面上移动时，初末位置电势相等，根据电场力做功与电势差的关系有 由于，解得，故C正确； D．匀强电场中电场线为一组平行直线，等势面与电场线垂直，所以等势面是一系列相互平行的平面，故D错误。 故选C。 2．一带正电粒子沿直线穿越如图等势面，则下列说法正确的是（     ） A．粒子电势能先增大后减小 B．粒子电势能先减小后增大 C．粒子所受电场力先做负功后做正功 D．粒子所受电场力不变 【答案】B 【详解】AB．由图可知，等势面越靠近中心电势越低，粒子沿直线从右侧外部向左侧运动，过程中电势先减小，后增大，粒子带正电，因此电势能先减小后增大，故A错误，B正确； C．电势能先减小后增大，说明电场力先做正功后做负功，故C错误； D．等差等势面的疏密反映电场强度大小，越靠近中心等势面越密，电场强度越大，可知粒子所受电场力是变化的，D错误。 故选B 。 3．如图所示，一带正电金属导体，a为导体表面上的点，b、c为导体内部的点，取无穷远处电势为零。关于a、b、c三点的电场强度Ea、Eb、Ec，电势、、的大小关系正确的是（     ） A．Ea＝Eb＝Ec＝0 B．Ea＞Eb＝Ec＝0 C．＜＝＝0 D．＝＝＝0 【答案】B 【详解】AB.处于静电平衡状态的金属导体，内部电场强度处处为零，导体内部、两点电场强度为零，但导体表面点电场强度不为零，场强，因此，故A错误，B正确； CD.静电平衡时整个导体为等势体，导体带正电，电势高于零电势，因此三点电势均大于0，即，故CD错误。 故选B。 4．三条等势线如图所示，其中、两点在不同等势线上。已知元电荷。下列说法正确的是（　　） A．电子在点的电势能为 B．电子在点受到的电场力比点大 C．电子从点移动到点，电场力所做的功为 D．电子从点移动到点，电势能减少 【答案】B 【详解】A．由图可知A点的电势为10V，根据 可得电子在点的电势能为，故A错误； B．根据 可知等差等势面越密的位置，电场强度越大，则点的电场强度大于点的电场强度，根据 可知电子在点受到的电场力比点大，故B正确； CD．电子从点移动到点，电场力所做的功为 则电势能增加，故CD错误。 故选B。 5．夏日雷雨天，带负电的云层靠近避雷针时，由于静电感应使避雷针尖端带有正电荷，避雷针周围电场的电场线、等势线如图所示，a、b为电场中的两个点，下列说法中正确的是（　　） A．实线为等势线，虚线为电场线 B．a点的电势低于b点的电势 C．a点的电场强度大于b点的电场强度 D．质子在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】B 【详解】A．电场线从避雷针指向云层下表面，可知实线为电场线，虚线为等势线，A错误； B D．根据沿电场线方向电势降低的特点，可知，质子带正电，由电势能公式，质子在b点的电势能大于a点的电势能，B正确，D错误； C．因a点的电场线较b点稀疏，可知，C错误。 故选B。 6．医用口罩内有一层用于过滤空气中有害粉尘的带电熔喷布。熔喷布静电驻极处理（使熔喷布带电）原理如图所示，绝缘的熔喷布置于平板电极上表面，针尖电极与平板电极间加上高压电，两极间形成电场，针尖附近的电子仅在电场力作用下向熔喷布运动，最终附着在熔喷布上。图中虚线为等差等势面，M、N两点位于同一个等势面，P、Q两点位于不同等势面。下列说法正确的是（     ） A．M、N两点电场强度相同 B．M点的电势低于Q点的电势 C．MQ间的电势差小于NP间的电势差 D．电子从针尖附近向熔喷布运动过程，其电势能减小 【答案】D 【详解】A．电场强度是矢量，M、N虽在同一等势面，但电场方向不同（M点的电场方向斜向右上，N点的电场方向斜向左上），因此电场强度不同，故A错误； B．越靠近针尖电势越低，Q比M更靠近针尖，因此，即M点的电势高于Q点的电势，故B错误； C．虚线是等差等势面，，M到Q间隔2个等差等势面间隔，N到P间隔1个间隔，因此，即MQ间的电势差大于NP间的电势差，故C错误； D．电场方向向上（从平板指向针尖），电子带负电，因此电子受到的电场力方向向下；电子从针尖向熔喷布（向下）运动，电场力做正功，电子电势能减小，故D正确。 故选D。 7．导体棒原来不带电，现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心为，如图所示。静电力常量为，当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（     ） A．棒上左端有正的感应电荷 B．导体棒内部场强不为零 C．点电荷在点产生的电场强度大小为0 D．棒上感应电荷在点产生的电场强度大小为 【答案】D 【详解】A．根据静电感应原理可知，棒上左端有负的感应电荷，棒上右端有正的感应电荷，故A错误； BCD．根据点电荷场强公式可知，点电荷在点产生的电场强度大小为 当导体棒达到静电平衡后，导体棒内部场强为零；则棒上感应电荷在点产生的电场强度与点电荷在点产生的电场强度大小相等，方向相反，所以棒上感应电荷在点产生的电场强度大小为，故BC错误，D正确。 故选D。 8．雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等差等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（　　） A．避雷针尖端感应出负电荷 B．A点的电场强度比B点小 C．a、b、c、d等势面中a的电势最高 D．有一带负电的雨滴从乌云中下落，电势能增加 【答案】C 【详解】A．由于静电感应，避雷针尖端感应出正电荷，故A错误； B．等差等势面的疏密反映电场强度的大小，由图可知，A点处等势面比B点处等势密集，故A点场强大于B点场强，故B错误； C．避雷针尖端带正电荷，云层带负电荷，电场线从正电荷指向负电荷，且随着电场线方向电势降低，因此a、b、c、d等势面中a的电势最高，故C正确； D．带负电雨滴下落，向高电势运动，根据可知，其电势能减小，故D错误。 故选C。 9．电鳗瞬时放电时可产生高达800V的电压，电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人，如图甲。电鳗瞬时放电时周围的电场可简化为如图乙，已知将一电子从点移到点，电场力做功，下列说法正确的是（     ） A．电子在点受到的电场力小于在点受到的电场力 B．图中点是正电荷，点是负电荷 C．电子在点处的电势能比在点处的电势能小 D．、两点间的电势差为 【答案】C 【详解】A．由电场线疏密可知，点附近电场线比点附近密，场强，电子受电场力大小，所以，故A错误； B．电场线从正电荷出发，到负电荷终止，由图乙电场线方向可知点为正电荷、点为负电荷，故B错误； C．电场力做功与电势能变化关系为 已知，则 即电子在点处的电势能比在点处小，故C正确； D．电场力做功与电势差关系为 电子电荷量 所以=，故D错误。 故选C。 10．电子透镜中电场的等势线分布如图虚线所示，一电子从电子枪发射后仅受电场力作用，实线为运动轨迹，a、b、c、d为轨迹上的四个点，已知电子经过b点时动能为500eV，等势线的电势已标在图中，则（     ） A．电子在a点的动能为400eV B．电子在a点的速度大于b点 C．bd两点间的电势差 D．电子从a运动到d，电势能先增大后减小 【答案】A 【详解】A．由图可知，点的电势为，点的电势为，根据等势面与电场线垂直，且电场线指向电势降低的方向，可知在 所在区域，电势下高上低，电场线向上，电子带负电，受到的电场力向下，电子从到的运动方向与电场力方向夹角为锐角，因此电场力做正功，根据动能定理有 解得电子在点的动能为，故A正确； B．由A选项分析可知，根据动能公式可知，电子在点的速度小于在点的速度，故B错误； C．由图可知，，则两点间的电势差，故C错误； D．电子带负电，在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，从到的过程中，电势先升高后降低，所以电子的电势能先减小后增大，故D错误。 故选A。 二、多选题 11．关于电场、电场线和等势面，下列分析正确的是（     ） A．电场、电场线和等势面都是客观存在的 B．电场、电场线和等势面都不是客观存在的 C．电场是客观存在的，电场线不是客观存在的 D．电场线和等差等势面的疏密程度都可以用来表示电场的强弱 【答案】CD 【详解】电场是客观存在的，电场线是人们为了描述电场而假想的曲线，不是客观存在的，电场线或等差等势面的疏密都可以反映电场的强弱，电场线或等差等势面越密集，则场强越大。 故选CD。 12．关于电势差，下列说法正确的是（　　） A．电势差的计算公式 说明两点间的电势差 与电场力做功 成正比，与移动电荷的电荷量成反比 B．把正电荷从 点移动到 点电场力做正功，则有 C．电势差的计算公式 中，与移动电荷的电荷量无关 D．电场中 、 两点间的电势差等于把正电荷从点移动到 点时电场力所做的功 【答案】BC 【详解】AC．电势差的大小是由电场本身决定的，两点间的电势差与电场力做功无关，与移动电荷的电荷量q无关，故A错误、C正确； B．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，根据，，故B正确； D．根据，电场中A、B两点间的电势差等于把单位正电荷q（电荷量为1C的电荷）从A点移动到B点时电场力所做的功，故D错误。 故选BC。 13．法拉第笼是一个由金属制成的球形笼子，常用于演示静电屏蔽和高压带电作业原理。某法拉第笼放置于匀强电场中，静电平衡时的示意图如图所示。A点为法拉第笼外的一点，B、D点为法拉第笼表面的两点，C点为法拉第笼内的一点。下列说法正确的是（　　） A．C点的电场强度大于B点的电场强度 B．法拉第笼内电场强度为0，法拉第笼整体的电势相同 C．将正点电荷沿着法拉第笼表面从B点移动到D点，电场力做正功 D．A点的电势比D点的电势高 【答案】BD 【详解】A．法拉第笼内电场强度为0，B点的电场强度不为零，可知C点的电场强度小于B点的电场强度，故A错误； B．法拉第笼处于静电平衡状态，笼内电场强度为0，法拉第笼整体的电势相同，故B正确； C．法拉第笼整体的电势相同，将正点电荷沿着法拉第笼表面从B点移动到D点，电场力做功为零，故C错误； D．根据沿着电场线方向电势降低结合C选项分析可知A点的电势比D点的电势高，故D正确。 故选BD。 14．如图所示，水平向右匀强电场的电场强度大小为，在点固定一个电荷量为的点电荷，、、、、、、和点是以点为圆心的圆上均匀分布的八个点.已知点的电场强度为零，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．圆的半径为 B．点的场强大小为 C．将一试探电荷由点沿圆弧移动到点，电场力做功为零 D．同一试探电荷在点和点的电势能相等 【答案】AD 【详解】A．根据场强的叠加原理，点的场强为零，则点电荷在点的场强为 解得圆的半径为，故A正确； B．点的场强大小为，故B错误； C．将一试探电荷由点沿圆弧移动到点，点处点电荷对试探电荷的电场力不做功，但匀强电场对试探电荷的电场力做功不为零，故C错误； D．点和点处于同一等势面上，所以同一试探电荷在点和点的电势能相等，故D正确。 故选AD。 15．两个等量异种点电荷P、Q的部分等电势差等势面如图所示，选取无限远处电势为零，e为元电荷，据此可知（　　） A．点电荷Q可能为正电荷 B． C．将带电荷量为e的负试探电荷从A点移动到B点，电场力做功 D．电荷量为2e的正试探电荷在B点的电势能为10eV 【答案】BD 【详解】A．根据图中标出的部分等势面电势，可知点电荷P为正电荷，Q为负点电荷，故A错误； B．由两个等量异种点电荷电场的对称性可知，等势面f的电势为，等势面g的电势为，等势面h的电势为，等势面i的电势为，则有，故B正确； C．A、B两点的电势差为 将带电荷量为e的负试探电荷q从A点移动到B点，电场力做功为，故C错误； D．电荷量为2e的正试探电荷在B点的电势能为，故D正确。 故选BD。 三、解答题 16．如图所示，匀强电场方向与等腰△ABC所在平面平行，A、B、C为三角形的三个顶点，AB=BC=4 cm，∠B=120°，将电量大小为q=3×10-6 C的正点电荷从A移到B点，静电力做功W1=1.2×10-5 J，从B移到C点，克服静电力做功W2=1.2×10-5 J，求： (1)AB间的电势差UAB和BC间的电势差UBC； (2)若C点的电势为零，求B点的电势。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）正点电荷从点移到点，根据电势差与电场力做功的关系有 代入数据解得 正点电荷从点移到点，克服静电力做功，即静电力做功为，根据电势差与电场力做功的关系有 代入数据解得 （2）根据电势差与电势的关系有 由于点的电势为零，即，代入数据解得 17．如图所示，带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度，方向向下。电场中D点距A板2cm，C点距B板3cm。已知电子带电荷量为，求： (1)D、C两点的电势差； (2)把一个电子从D点移动到C点，静电力做的功； (3)如果将一个电子从D点先移到P点，再移到C点，静电力做了多少功？电势能变化了多少？ (4)如果把A板接地，电子在C点的电势能为多少？ 【答案】(1) (2) (3)，电势能增加了 (4) 【详解】（1）D、C两点的距离为 D、C两点电势差为 （2）把一个电子从D点移动到C点，静电力做的功为 （3）如果将一个电子从D点先移到P点，再移到C点；由于电场力做功与路径无关，与初末位置有关，所以静电力做功为 可知电势能增加了。 （4）如果把A板接地，则有；由 其中 联立解得 则电子在C点的电势能为 18．A、B两点位于同一电场中，将电荷量为的负点电荷从A点移动到B点，电场力做功，求： (1)A、B两点间的电势差； (2)若规定B点的电势为0，点电荷在A点的电势能。 (3)若是把一个点电荷在电场中由A移到B，电场力做多少功？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由电场力做功与电势差的关系可得 由题知， 解得 （2）由电场力做功与电势能变化的关系可得 由题知， 解得 （3）由电场力做功与电势差的关系可得 解得 19．将带电荷量的点电荷，从无限远处移到电场中的P点，需克服电场力做功，q在P点受到的电场力是，方向向右。规定无限远处的电势为0。求： (1)P点场强E的大小和方向 (2)P点的电势φP； 【答案】(1)2×103N/C，方向向右 (2)200V 【详解】（1）P点场强E的大小 方向与正电荷受力方向相同，向右。 （2）从无限远处移到电场中的P点，则 因 可知P点的电势 20．如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为的点电荷由A点沿水平线移至B点，其电势能增加了，已知A、B两点间的距离为2cm，两点连线与电场线成60°角。 (1)求A、B两点间的电势差； (2)若A点的电势，求B点的电势。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意知，静电力做负功为 则A、B两点间的电势差为 （2）若A点的电势，根据 可得B点的电势为 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 电势差基础练习卷 一、单选题 1．下列关于等势面的说法中，正确的是（     ） A．同一电场中的两个等势面可能相交 B．等势面与电场线一定垂直，电场线由低电势指向高电势 C．电荷在等势面上移动时，电场力不做功 D．匀强电场中的等势面是一系列不平行的平面 2．一带正电粒子沿直线穿越如图等势面，则下列说法正确的是（     ） A．粒子电势能先增大后减小 B．粒子电势能先减小后增大 C．粒子所受电场力先做负功后做正功 D．粒子所受电场力不变 3．如图所示，一带正电金属导体，a为导体表面上的点，b、c为导体内部的点，取无穷远处电势为零。关于a、b、c三点的电场强度Ea、Eb、Ec，电势、、的大小关系正确的是（     ） A．Ea＝Eb＝Ec＝0 B．Ea＞Eb＝Ec＝0 C．＜＝＝0 D．＝＝＝0 4．三条等势线如图所示，其中、两点在不同等势线上。已知元电荷。下列说法正确的是（　　） A．电子在点的电势能为 B．电子在点受到的电场力比点大 C．电子从点移动到点，电场力所做的功为 D．电子从点移动到点，电势能减少 5．夏日雷雨天，带负电的云层靠近避雷针时，由于静电感应使避雷针尖端带有正电荷，避雷针周围电场的电场线、等势线如图所示，a、b为电场中的两个点，下列说法中正确的是（　　） A．实线为等势线，虚线为电场线 B．a点的电势低于b点的电势 C．a点的电场强度大于b点的电场强度 D．质子在a点的电势能大于在b点的电势能 6．医用口罩内有一层用于过滤空气中有害粉尘的带电熔喷布。熔喷布静电驻极处理（使熔喷布带电）原理如图所示，绝缘的熔喷布置于平板电极上表面，针尖电极与平板电极间加上高压电，两极间形成电场，针尖附近的电子仅在电场力作用下向熔喷布运动，最终附着在熔喷布上。图中虚线为等差等势面，M、N两点位于同一个等势面，P、Q两点位于不同等势面。下列说法正确的是（     ） A．M、N两点电场强度相同 B．M点的电势低于Q点的电势 C．MQ间的电势差小于NP间的电势差 D．电子从针尖附近向熔喷布运动过程，其电势能减小 7．导体棒原来不带电，现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心为，如图所示。静电力常量为，当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（     ） A．棒上左端有正的感应电荷 B．导体棒内部场强不为零 C．点电荷在点产生的电场强度大小为0 D．棒上感应电荷在点产生的电场强度大小为 8．雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等差等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（　　） A．避雷针尖端感应出负电荷 B．A点的电场强度比B点小 C．a、b、c、d等势面中a的电势最高 D．有一带负电的雨滴从乌云中下落，电势能增加 9．电鳗瞬时放电时可产生高达800V的电压，电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人，如图甲。电鳗瞬时放电时周围的电场可简化为如图乙，已知将一电子从点移到点，电场力做功，下列说法正确的是（     ） A．电子在点受到的电场力小于在点受到的电场力 B．图中点是正电荷，点是负电荷 C．电子在点处的电势能比在点处的电势能小 D．、两点间的电势差为 10．电子透镜中电场的等势线分布如图虚线所示，一电子从电子枪发射后仅受电场力作用，实线为运动轨迹，a、b、c、d为轨迹上的四个点，已知电子经过b点时动能为500eV，等势线的电势已标在图中，则（     ） A．电子在a点的动能为400eV B．电子在a点的速度大于b点 C．bd两点间的电势差 D．电子从a运动到d，电势能先增大后减小 二、多选题 11．关于电场、电场线和等势面，下列分析正确的是（     ） A．电场、电场线和等势面都是客观存在的 B．电场、电场线和等势面都不是客观存在的 C．电场是客观存在的，电场线不是客观存在的 D．电场线和等差等势面的疏密程度都可以用来表示电场的强弱 12．关于电势差，下列说法正确的是（　　） A．电势差的计算公式 说明两点间的电势差 与电场力做功 成正比，与移动电荷的电荷量成反比 B．把正电荷从 点移动到 点电场力做正功，则有 C．电势差的计算公式 中，与移动电荷的电荷量无关 D．电场中 、 两点间的电势差等于把正电荷从点移动到 点时电场力所做的功 13．法拉第笼是一个由金属制成的球形笼子，常用于演示静电屏蔽和高压带电作业原理。某法拉第笼放置于匀强电场中，静电平衡时的示意图如图所示。A点为法拉第笼外的一点，B、D点为法拉第笼表面的两点，C点为法拉第笼内的一点。下列说法正确的是（　　） A．C点的电场强度大于B点的电场强度 B．法拉第笼内电场强度为0，法拉第笼整体的电势相同 C．将正点电荷沿着法拉第笼表面从B点移动到D点，电场力做正功 D．A点的电势比D点的电势高 14．如图所示，水平向右匀强电场的电场强度大小为，在点固定一个电荷量为的点电荷，、、、、、、和点是以点为圆心的圆上均匀分布的八个点.已知点的电场强度为零，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．圆的半径为 B．点的场强大小为 C．将一试探电荷由点沿圆弧移动到点，电场力做功为零 D．同一试探电荷在点和点的电势能相等 15．两个等量异种点电荷P、Q的部分等电势差等势面如图所示，选取无限远处电势为零，e为元电荷，据此可知（　　） A．点电荷Q可能为正电荷 B． C．将带电荷量为e的负试探电荷从A点移动到B点，电场力做功 D．电荷量为2e的正试探电荷在B点的电势能为10eV 三、解答题 16．如图所示，匀强电场方向与等腰△ABC所在平面平行，A、B、C为三角形的三个顶点，AB=BC=4 cm，∠B=120°，将电量大小为q=3×10-6 C的正点电荷从A移到B点，静电力做功W1=1.2×10-5 J，从B移到C点，克服静电力做功W2=1.2×10-5 J，求： (1)AB间的电势差UAB和BC间的电势差UBC； (2)若C点的电势为零，求B点的电势。 17．如图所示，带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度，方向向下。电场中D点距A板2cm，C点距B板3cm。已知电子带电荷量为，求： (1)D、C两点的电势差； (2)把一个电子从D点移动到C点，静电力做的功； (3)如果将一个电子从D点先移到P点，再移到C点，静电力做了多少功？电势能变化了多少？ (4)如果把A板接地，电子在C点的电势能为多少？ 18．A、B两点位于同一电场中，将电荷量为的负点电荷从A点移动到B点，电场力做功，求： (1)A、B两点间的电势差； (2)若规定B点的电势为0，点电荷在A点的电势能。 (3)若是把一个点电荷在电场中由A移到B，电场力做多少功？ 19．将带电荷量的点电荷，从无限远处移到电场中的P点，需克服电场力做功，q在P点受到的电场力是，方向向右。规定无限远处的电势为0。求： (1)P点场强E的大小和方向 (2)P点的电势φP； 20．如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为的点电荷由A点沿水平线移至B点，其电势能增加了，已知A、B两点间的距离为2cm，两点连线与电场线成60°角。 (1)求A、B两点间的电势差； (2)若A点的电势，求B点的电势。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $